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数控车床下料机械手 数控机床下料机械手 数控机床下料手机械

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西南科技大学城市学院机械手结构设计及三维建模摘要工业机械手是近几年发展起来的一种高科技自动化生产设备。这是工业机器人的重要转折点。其特征是，事先设定好程序，完成各种各样的动作。在结构和性能方面，都有益于人和机械。特别体现了智能和适应性。随着工业自动化水平的提高，工业生产工艺的自动化要求也随之提高。装卸搬运机器人的设计完成了简单的重复作业，并自动学习完成指定塞紧动作，并为机械自动化提供技术解决方案。在该设计中，要求机器人的结构设计和三维建模。毕业的设计是具有一项研究性质的特别研究的分析和设计报告。完成教育任务，培养合格生，是实践教育的重要一环。通过毕业设计，培养学生的开发设计能力;综合运用知识和技能提高解决问题的能力;。测试学生的学习效果有着重要的意义。大学毕业设计,通过学生的学的基本理论和专业知识,全面系统的回顾和总结,通过分析具体的主题相结合,理论和实践学习和巩固发展理论,正确的思考方法和基本技能,提高学生的独立思考能力和团结和合作的工作以来,学生运用计算机解决实际问题的能力和计算机的实际操作水平的提高,促进学生树立严谨科学的工作态度。关键词 机械手 设计 三维建模毕业设计说明书（论文）外文摘要The design of the vacuum mixerAbstractIndustrial manipulator is a high-tech automatic production equipment developed in recent years. This is an important turning point for industrial robots. Its characteristic is, set program beforehand, finish all sorts of action. Both in structure and performance are beneficial to people and machinery. In particular, intelligence and adaptability. With the improvement of the level of industrial automation, the automation requirements of industrial production process are also improved. The loading, unloading and handling robots are designed to perform simple repetitive tasks, learn to perform specific stoppings automatically, and provide technical solutions for mechanical automation. In this design, the robot structure design and 3d modeling are required. The graduation project is a special research analysis and design report with a research nature. It is an important part of practical education to complete educational tasks and train qualified students. Through the graduation project, train the students development design ability; Apply knowledge and skills to improve problem solving ability; . It is of great significance to test the learning effect of students. University graduation design, through the students to learn the basic theory and professional knowledge, a comprehensive system of review and summary, through the analysis of the theme of concrete, the combination of theory and practice to learn and consolidate the development theory, the correct method of thinking and basic skills, improve the students independent thinking ability and solidarity and cooperation work, students ability of using computer to solve practical problems and the improvement of the computers actual operation, promote students to establish rigorous scientific attitude.Keywords Vacuum Mixer Design- 29 -目 录第一章 概述- 4 -1. 1机械手的发展历史- 4 -1.2机械手的发展意义- 5 -1.3机械手在机械制造中的应用- 5 -1.3.1国外应用- 5 -1. 3.2国内应用- 5 -1. 4机械手的发展趋势- 6 -1. 5 SolidWorks软件在机械设计中的应用- 6 -1.6本课题的目的和意义- 6 -第二章 数控车床上下料机械手方案比较- 8 -2. 1工业机械手概述- 8 -2.2.1方案1- 9 -2. 2.2 方案2- 10 -2. 2.3 方案3- 11 -2. 2.4 方案对比- 12 -第三章 数控车床上下料机械手三维建模- 13 -3.1传统工业机械设计方法- 13 -3.2 虚拟样机与Solidworks- 13 -3.3 Solidworks在工业机械设计中的应用- 14 -3.4机械手总体三维建模分析- 14 -3.5伸缩缸的三维建模详细制作过程- 16 -3.6其他零部件的三维建模和总装配图- 19 -第四章 动画制作- 25 -4.1三维动画效果图制作- 25 -结束语- 28 -参考文献- 29 -致 谢- 30 - 西南科技大学城市学院第一章 概述工业机器人一般可以理解为:在工业自动化应用领域中，一种自动控制、可重复编程、多功能、多自由度的操作者(固定或移动)，用于搬运物料、工件、搬运工具或检测设备，完成各种作业。近年来，随着工业自动化的发展，机械手逐渐成为一个新的课题，发展迅速。机械手广泛应用于锻造、冲压、锻造、焊接、装配、机械加工、涂装、热处理等行业。特别是在重、高温、有毒、危险、放射性、粉尘等恶劣的工作环境中，机械手因其显著的优点而受到人们的特别重视。机器进给机械手是典型的机电一体化设备，它能自动抓取机床上的工件，代替操作者频繁地取料，降低劳动强度，提高工作效率。本课题所涉及的数控小车进给机械手自1999年投入使用以来，工作安全可靠，效果良好，可作为数控机床上的自动进给设备和生产线上的自动抓取设备。本课题主要运用Solidworks软件的三维设计功能，对数控车床上下机械手的零件进行三维设计，实现零件的装配和运动仿真。1. 1机械手的发展历史人类在改造自然的历史过程中，随着对物质、能量和信息的理解和利用，不断创造各种工具(机器)来满足和促进生产力的发展。工业社会向信息社会的发展,生产自动化,应该修改的要求越来越高,原来的机器系统不是很灵活,困惑当人们在伪装自己的集体和功能控制机,引擎,动力,工作机集成集中于一体,创造了“集成”的机器系统,机器人。从而引起了生产系统的巨大变革，成为“人机器人劳动对象”，或“人机器人动力机器工作机器劳动对象”。机器人技术的诞生从现在开始，虽然只有短短30多年的历史，但它显示了旺盛的生命力。近年来，世界发展机器人的呼声越来越高，发达国家竞相竞争，发展中国家迎头赶上。许多拥有先进技术的国家已将机器人技术的发展纳入国家计划，并进行了积极的研究。中国的机器人研究也已经开始，而“机器人研发与研究”和柔性制造技术系统及装备研发等与机器人技术相关的研究课题被列入国家“七五”、“八五”科技发展规划和“八六三”高新技术发展规划。工业机械手是现代自动控制领域的一项新技术，已成为现代机械制造生产系统的重要组成部分。这项新技术发展很快，逐渐形成了一门新的学科机械手工程。1.2机械手的发展意义机械手的迅速发展是由于其积极的作用越来越受到人们的认可:首先，它可以部分替代手工操作;二是可以按照生产工艺的要求，按照一定的程序、时间和地点完成工件的转移和装卸;第三，可以操作焊接和装配所需的机床和工具。从而大大改善了工人的工作条件，显著提高了劳动生产率，加快了工业生产机械化和自动化的步伐。因此，发达工业国家应重视大量的人力和物力资源的研究和应用。近年来，随着工业自动化的发展，机械手逐渐成为一个新的课题，发展迅速。机械手广泛应用于锻造、冲压、锻造、焊接、装配、机械加工、涂装、热处理等行业。特别是在重、高温、有毒、危险、放射性、粉尘等恶劣的工作环境中，机械手因其显著的优点而受到人们的特别重视。机器进给机械手是典型的机电一体化设备，它能自动抓取机床上的工件，代替操作者频繁地取料，降低劳动强度，提高工作效率。总之，机械手是提高劳动生产率，改善劳动条件，降低工人劳动强度，实现工业生产自动化的重要手段。它的应用和发展受到国内外的高度重视。1.3机械手在机械制造中的应用1.3.1国外应用美国罗克福德兵工厂制造的155毫米钢弹体，从最初的坯料加工到加工完成，直至弹体包装自动进行，无需人工接触，实现自动生产。该工业机械手还可代替手工磨削、抛光、去毛刺和清洗芯片。例如，瑞典某工厂在抛光不锈钢弯头时，采用ASEA机械手，加工效率提高30%以上，且产品质量稳定，不伤工人。例如，瑞典沃尔沃(Valov)公司在机械手中安装了三个环形砂轮装置，用于去除传动箱外表面的毛刺，与手工方法相比，节省了50%的劳动时间。1. 3.2国内应用在国内金属切削加工中，采用机械手完成刀具的自动更换。如北京第二机床厂、北京第八机床厂、上海第二机床厂、上海第八机床厂、宁夏大河机床厂等单位研制的自动换刀机床，均由机械手自动更换刀具。在生产自动线时，采用机械手完成输送和装卸，如:沈阳泵厂深泵加工自动线、无锡柴油机厂齿轮厂和甘肃汽车齿轮厂齿条毛坯加工自动线均采用机械手。大连工矿车厂800公斤侧框加工采用机械手抓取、搬运、放置，并与部分机床组合成侧框切割自动线，效率提高10倍。1. 4机械手的发展趋势为了克服和解决制造工艺等问题，应加强对机械手基本性能的实验和基础理论研究。增加机械手的运动速度。特别适用于冲压行业的机械手，以满足提高生产率和满足生产节拍的需要。需要对机械手的运动速度、缓冲和定位技术进行研究和解决。引进国外先进技术，培训专业技术人员，普及机械手相关知识。尽快解决机械手的定型设计、定点、定量生产及配件的生产和供应，推动现代化(CAD/CAM)、标准化、系列化设计制造机械手，满足国内外市场的需求。目前，工业机械手的应用逐步扩大，技术性能不断提高。其发展趋势是扩大工业机械手的应用，提高工业机械手的工作性能，研制组合机械手，研制具有“视觉”和“触觉”的“智能机器人”。1. 5三维软件在机械设计中的应用二维CAD侧重于提高产品的几何描述能力，而三维设计侧重于更好地表达产品完整的技术和生产管理信息，使工程项目的设计和生产准备可以并行进行。此外，三维设计可以方便地设计所见即所得的三维实体模型并进行装配，对其进行以往的仿真和干涉检验，即在产品投入实际生产前对产品进行物理性能分析和装配试验。从而更好地满足设计目的的要求，大大缩短了产品的生命周期。SolidWorks软件是基于特征的参数化实体建模设计工具，是基于NT/Windows平台的三维机械设计CAD软件系统的主流产品。与Pro/Engineer、UG等其他基于特征的参数化三维机械设计软件相比，SolidWorks软件具有Windows图形界面的优点，易于掌握。同时利用装配建模技术对零件的装配进行仿真，对装配结果进行后续的装配干涉分析、运动仿真、物理性能分析和有限元分析，并在装配环境中对零件进行设计、编辑和修改。利用这些功能，可以有效地避免产品设计中经常出现的尺寸不匹配、零件干涉等问题。1.6本课题的目的和意义目前国内很多工业机械设计中软件的应用都以传统的设计方法为主，导致设计周期长，产品成本高。不能满足工业机械的季节性使用、工作环境的可变性和用户需求的多样性，不能使工业机械的设计随着市场需求的不断变化，更不能在短时间内要求、开发新产品。我国工业机械新技术创新还比较薄弱，已不能适应新世纪经济发展的需要。基于传统设计方法的缺陷和不足,工业机械,Solidworks的强大功能和优势在工业机械的设计,这个主题以数控车下料机械手为载体和应用Solidworks软件完成各种组件的建模和装配。完成了装卸机械手装卸过程的动画演示，使人们能够直观的认识到装卸机械手在数控生产加工中的位置和主要作用。该方法是结合计算机辅助设计和制造/产品造型设计的专业特点，对现代工业设计方法的一种新的尝试和研究。如果将本课题的设计方法移植到工业设计中，传统的设计方法可以大大缩短产品工业设计的设计周期。Solidworks软件工业设计的一般步骤:设计单图纸-装配-模拟-改进整个装配,运动模拟和改进成型,加工生产,比传统的加工图,组装实验,收集数据,提高二次加工,装配,最终形成,缩短设计周期,降低成本。 第二章 数控车床上下料机械手方案比较2. 1工业机械手概述机械手主要由执行机构、驱动系统和位置检测装置组成。执行机构包括手、腕、臂、柱等部分，还有一些附加的行走机构。驱动系统是驱动执行器运动的传动装置。常用的有液压传动、气动传动、电动传动和机械传动等四种形式。控制系统由电气控制和射流控制两部分组成。它控制机械手按照规定的程序移动。位置检测装置控制机械手执行机构的运动位置,和反馈控制系统的执行机构的实际位置,并比较它与设置位置,然后通过控制系统调节它,所以,致动器能达到设定的位置与某些精度。机械手的设计需要考虑很多因素，但对机械手的特性分析如下:1)抓取重量:机械手能抓取或搬运的最大重量。一般来说,那些重量小于1公斤被归类为微,那些体重1-5kg被归类为小,那些5-30kg归类为中等的体重,和那些有超过30公斤的重量被列为大2)自由度和协调类型:自由度是每个组件的独立的自由运动的机械臂相对于固定坐标系。由于手指的运动不能改变工件的位置和方向，所以不计入自由度，其他运动计入自由度。根据机械手的不同运动形式及其组合，将机械手的坐标类型分为直角坐标型、圆柱坐标型、球面坐标型和关节型。自由程度和机械手的坐标形式确定根据具体生产情况和工艺要求的机械手尺寸.3)移动速度:它反映了机械手的生产水平,影响的主要运动的速度机械手手臂的伸缩和旋转运动。机械手的运动速度与机械手的驱动方式、定位方式、抓取重量和行走距离有关。手臂的运动对机械手的速度影响最大。因此,手臂的移动速度应根据要求确定生产周期,生产过程的稳定性。4)旅行范围:主要受伸展手臂,中风的旅行范围主要是在500 - 1000毫米的范围。除了上述主要参数外，还应考虑定位方式和位置检测装置的选择。机械手由机架、机械手、夹具、PLC可编程控制器和气源组成。能完成水平臂的摆动和伸缩，垂直臂的伸缩，夹持器的旋转和抓取物料等动作，将物料准确地送到指定位置。机床喂养的高度,材料放置的位置,抓住高,工件的重量,等确定,每个部分的几何位置的机械手的工作空间,运动状态,等等,可以确定,每一个动作都可以按照给定的顺序和运动学,动力学要求完成。气动系统考虑了工作负荷、机器人机械结构、动静态性能等因素，可调节水平臂摆动和膨胀的运动速度、垂直臂的伸缩和爪的摆动。2.2.1方案1目前，工厂设备以压缩空气为动力源，气缸为执行机构。但现有设备中没有装卸机械手。在生产中，工件是手工从设备运输罐中取出，然后安装在数控机床上。这样就限制了生产节奏，无法发挥设备的最佳生产效率。因此，在本设计中采用工业机械手及相关辅助分析现有设备及工厂实际生产状况，提出了本方案。见图1，装卸机械手方案1。仍然使用压缩空气作为动力源，气缸作为执行机构。用制动缸1通过滑块2驱动机械手实现机械手的水平运动，升降缸3控制机械手实现上下抓取运动，夹紧缸4控制实现手指的开闭。图1 方案一其行动过程为:制动缸在发送之前,将推动滑块机械手高于工件,千斤顶,工件的机械手,机械手是打开状态,夹紧气缸夹紧工件,升级到千斤顶的高度安全,制动缸拉手臂上方的滑块开车床,千斤顶爪,零件在顶部和夹头之间,车床夹紧油缸松开工件。图2 方案一抓取动作图3 方案一提升动作2. 2.2 方案2采用液压缸作为执行元件。采用圆柱坐标式机械手，手爪为钳爪式。 工件驱动能信息自动机械手工件位置改变夹持 图4 方案二设计思路设置车床旁边的机械手,液压缸作为执行元件,用千斤顶实现列的兴衰,与旋转气缸实现手臂的转动,手臂的伸缩油缸实现手臂向前扩展和恢复,与碗的一部分旋转气缸实现爪的旋转。如图5所示: 图5 方案二机械手结构示意图图6为机械手工作原理：图6 方案二机械手功能原理动作顺序为：升降缸上升，手臂前伸，手爪旋转至合适位置，手爪抓紧工件，手臂收缩，旋转缸转动带动手臂转至车床卡盘前，手臂前伸至卡盘与顶尖之间，手爪松开工件，手臂回缩，旋转缸反转，立柱下降。2. 2.3 方案3压缩空气仍然作为动力源，气缸是执行机构。结构与方案2相似，采用圆柱坐标机械手。该结构与方案2基本相同，消除了碗的旋转结构。如图7所示:底座升降缸回转缸夹紧缸伸缩缸 图7 方案三机械手结构示意图行动序列:千斤顶,手臂前伸的手爪旋转到适当的位置,爪子抓取工件,手臂收缩,旋转圆筒旋转驱动臂前车床卡盘,卡盘和前手臂向前手松开工件,手臂收缩,旋转气缸反转,列,然后重复前面的订单。2. 2.4 方案对比方案1采用悬挂式机械臂的设计，但考虑到生产环境因素，悬挂式机械臂占用空间大，工作范围小，惯性大，灵活性差，维修不便，故不采用方案1。方案2是圆柱坐标式机械手,优点是这种形式的机械臂的旋转、缩放和提升三个自由度,气缸的运动范围的图形,它与直角坐标类型相比,占地面积小和大范围的活动,简单,结构紧凑,并能达到较高的定位精度,广泛应用,直觉强。方案3与方案2的区别在于方案3采用气动驱动方式。气动传动的特点是气源方便，维修简单，容易获得高速，成本低，防火防爆，泄漏对环境无影响。液压传动具有操作力大、体积小、动作平稳、耐冲击和振动等特点，但漏油对系统的性能影响较大，与气动相比成本较高。因此，在设计中采用气动机械手。最后选择方案3。结构图如图8所示: 图8 方案三结构原理第三章 数控车床上下料机械手三维建模3.1传统工业机械设计方法在传统的工业机械设计中，设计思想首先要以平面图纸的形式表达出来，然后对其进行检查、修改，最后由生产者将平面图纸上的内容转化为三维的实物。在整个开发过程中,设计师需要的能量很大一部分用于3 d视觉平面图纸,甚至使用CAD辅助设计,简化这个过程的工作量仍然非常小,只有计划由董事会到电脑屏幕上,设计思维并没有根本性的改变,很多问题,尤其是运动学问题,如组织,只能发现当你看到产品,导致产品设计周期长,成本很高。此外，工业机械使用的季节性、工作环境的变异性和用户需求的多样性，使得农业机械的设计不断地随着市场的需求而变化，需要在短时间内设计、生产和开发新产品。美国的产品开发周期为3-6个月，而中国的产品开发周期为12-24个月。这说明我国技术创新能力较弱，不能适应新世纪经济发展的要求。3.2 虚拟样机与Solidworks为了缩短产品开发周期，并行设计的概念在20世纪开始兴起，并在本世纪得到了广泛的应用。其中最典型的是虚拟样机技术的应用和推广。虚拟样机技术是指虚拟环境中物理样机的替代。其目的是代替PC平台上的物理样机进行仿真测试。这样可以及时发现问题，改善机器的结构和结构。基于这一概念，我们使用世界上最先进的PRO/E三维设计软件构建虚拟样机并进行仿真分析。产品设计的核心是概念。立体设计带来了一个全新的设计过程，整个设计过程与人的思维是一致的。设计中直接采用3d设计，设计师对产品的每一个细节都了如指掌。3d装配完成后，设计师面前会显示一个真实的设备。这为设计人员提供了一种省时、高效的新设计方法。Solidworks是美国parameter公司开发的参数化建模软件。Solidworks是新一代CAD/CAM系统软件。其功能强大，集零件设计、大型零部件装配、模具开发、钣金设计、造型设计、机构仿真和有限元分析于一体，广泛应用于机械、电子、航空航天等领域。1. 参数化设计:Solidworks采用参数化设计和基于特征的实体建模系统，工程设计师使用智能的和基于特征的功能来生成模型，可以随意绘制和更改模型，使设计更加简单灵活。2. 单一数据库:Solidworks建立在统一的基础数据库之上。所谓单一数据库，是指从一个库中提取所有数据的项目，使每个独立用户都在为同一个产品建模。换句话说，整个产品设计过程中的任何变化都会体现在从设计到加工的各个环节上，从而使各个零部件和各个环节保持一致性和协调性。3. 强大的装配功能:装配是设计的重要组成部分。用Solidworks组装零件非常简单。只要确定了系统部件之间的装配关系，系统就会根据给定的关联关系自动将部件安装在装配位置。如果改变原设计的尺寸，与之相关的零件的位置或约束关系将自动改变。4. 机构设计技术:Solidworks包含了对整个装配过程中的行为进行评估的功能。Solidworks cosmotion模块可以对Solidworks产品进行结构分析、运动分析和有限元分析，只要给出合适的关键参数。装配零件时，用户可以快速而简单地将连接类型应用到零件上，然后评估实际产品的性能。机构装配完成后，用户可以对整个装配体进行工程分析。3.3 Solidworks在工业机械设计中的应用由于工业机械的特点和工作对象的复杂性，给农业机械的发展带来了很大的困难，也使得农业机械的研究具有其自身的特殊性。部分设计的理论分析和综合计算过程较为复杂，计算量较大。由于上述原因，许多传统的农业机械理论分析都是定性解释，计算机辅助手段的应用还不够。对于较为复杂的机理分析和设计问题，常采用图解法和经验类比法。因此，我国工业机械设计相对落后，设计过程复杂，工作量大，效率低，与国外差距较大。二维交互式绘图软件广泛应用于工业机械领域，具有一定的CAD应用基础。所使用的软件大部分是AutoCAD和国内一些二次开发产品。工业机械零件，一些较为复杂的表面，如开沟器表面、犁体表面、旋耕机叶片、泵叶轮、进给螺杆等。一些钣金件较多，如机壳分蘖机、抛秧机托盘、各种肥料箱等。这些零件的设计，采用传统的手工设计方法和二维设计软件，难以满足精度要求，采用三维CAD设计系统，表达直观，设计方便，并能指导CAPP和CAM数据处理及模具制造。3.4机械手总体三维建模分析Solidworks是一个基于功能的实体建模软件。三维造型比二维平面更加直观、清晰。同时，装配建模技术可以用来模拟零件的装配。装配模型可用于后续装配干扰分析、运动仿真、物性分析、有限元分析等，并可在装配环境中对零件进行设计、编辑和修改。利用这些功能，可以有效避免产品设计中经常出现的尺寸不匹配、零件干涉等问题。在零件建模之前，一般要进行深入的特征分析，然后根据特征的主次关系，按一定的顺序进行建模。找出零件由哪些特征组成，每个特征的形状，它们之间的相对位置和表面连接;然而，在Solidworks中，部件、组装和工程都属于使用自顶向下设计方法创建的对象。装配是几个部件的组合，通常用来实现一定的设计功能。在Solidworks系统中，用户首先设计所需的零件，然后根据匹配关系和约束条件对零件进行装配，生成装配。使用装配关系，可以相对于其他部件精确定位部件，并且可以定义部件相对于其他部件的移动和旋转方式。通过继续添加匹配关系，可以将零件移动到所需位置。协调将建立零件之间的几何关系，如公共点、垂直、切线等。对于几何实体的特定组合，每个协调关系都是有效的。在装配过程中，用户可以利用协调关系来确定零件的位置和方向。组件可以自底向上设计，也可以自顶向下设计，或者这两种方法可以组合使用。自下向上的装配设计:在日常工作中，最常见的装配设计是从下到上。也就是说，零件的设计和建模完成后，通过在装配环境中应用装配约束来完成装配模型。具体实施过程主要包括:（1）零件设计。逐一构造所有零件的特征实体模型。（2）零部件的引用。（3）装配规划。1）为新的装配模型取名。2）分析基础构件。基础构件是第一个引入装配模型中的零件，默认自由度为零。一般选择机器中固定不动的零件作为基础构件，如减速器中的下箱体。3）分析零件的引入顺序、构件之间的约束关系。4）考虑是否建立子装配体。5）综合考虑了模型的参数化方案。对参数化的先进机械设计提出了很高的要求,利用参数化技术可以很容易地实现之间的联系相关零件,组件,如修改后一块轴的直径,相应的轴承内径和住房支持孔直径的变化,实现ZhuanPei数据模型和部分模型之间的联系。同时，也要注意极端情况下模型的倒塌，如轴径过大，箱体孔大于箱体长度，导致箱体形状的倒塌。自顶向下的装配设计:与机械设计中的草图设计类似，自顶向下的设计通常用于新的或创新的设计中。在设计的初始阶段，零件的形状和位置往往是不完全确定的，这似乎使我们很难使用CAD/CAM系统进行装配建模。事实上，我们需要改变我们的观点，充分利用CAD/CAM系统提供的功能，非常顺利地完成自上而下的装配设计。设计步骤主要有：（1）装配规划划分装配体的层次结构。计划部件之间的装配约束方法。全局参数化设计方案设计。（2）部件级设计与装配。（3）零件级设计。（4）零部件的引用。（5）生成工程图。下面我将具体将其中伸缩缸零部件设计规划列出，详细介绍其具体三维建模过程。机械手升降缸旋转缸伸缩缸夹紧缸螺栓螺母缸套缸杆拉伸切除等拉伸扫描切除拉伸草图草图草图图9 伸缩缸部件设计规划3.5伸缩缸的三维建模详细制作过程3.5.1 进入零件体，绘制草图，通过【拉伸】，【拉伸切除】命令，建立如图10实体模型。图10 伸缩缸体3.5.2 通过【拉伸】命令，建立如图11实体模型。图11伸缩缸体3.5.3 通过【拉伸】，【拉伸扫描】命令，建立如图12实体模型图12 伸缩缸轴 3.5.4进入零件体，通过【拉伸】、【拉伸-切除】、【螺纹孔】命令，建立如图1.4实体模型。图133.3.5进入装配体，将各零件进行装配，建立如图14伸缩缸图143.6其他零部件的三维建模和总装配图图15夹紧缸图16 抓手图17旋转缸图18 轴承图19 螺母图20 轴图21 螺母图22 花键轴图23 底座将以上所有零部件进行组装配合，形成一个总装图。图24 装配体第四章 动画制作4.1三维动画效果图制作a) 打开装配文件，单击特征管理器顶部的“运动”图标按钮，进入COSMOSMotion分析界面b) 右键单击个部件，在弹出的快捷菜单中选择“静止零部件”，继续添加“运动零件” c) 在约束命令中 ，找到需要修改对应的约束特征，右键“属性”，编辑映射约束；如没有所需要的，则插入用户定义的约束，如旋转副，圆柱副，平面副，移动副等，如图25:图25单击“远动”选项，设置个参数，如下图所示，单击“应用”，关闭对话框: 函数表达为：“STEP(TIME,7,STEP(TIME,0,0,1,150),8,0)STEP(TIME,6,STEP(TIME,3,0D,4,270D),7,0D)STEP(TIME,5,STEP(TIME,1,0,2,80),6,0)STEP(TIME,5,STEP(TIME,4,STEP(TIME,2,STEP(TIME,1,0,2,17),3,1),5,17),6,0)”d) 单击菜单“运动” “选项” “仿真”，设置其显示，仿真，动画和结果的参数，设置完成后单击【确定】按钮,单击菜单“远动” “仿真”进行运算，仿真。按COSMOSMotion工具栏中的播放按钮可以看到机构的远动效果，最后输出AVI动画文件。如图26：图26我们做了一个数控车床和机械手的三维建模与仿真,我们可以用同样的方式,通过不同的方式组装和定义不同的伺服电机参数,分析其他机器的运动模拟,如曲柄插齿机、挖掘机操纵机构,各种各样的试验台等等。通过虚拟样机仿真运动,我们可以观察和分析机构运动情况,然后进行改进,和SolidWorks运动学分析的功能,不仅他和动力学分析,有限元分析的功能,来帮助我们,这也极大地发展为我们提供了一个广泛的平台,也方便我们根据客户要求的任何改变其结构。结 束 语通过这个话题的训练,掌握机械设计的一般过程,机械设计方案的设计方法,了解方案优化的原则,解决问题的方法在机械设计中,以及协调设计过程的过程中,复习巩固以前学到的知识,为未来的工作和学习奠定了坚实的基础。同时，我学到了很多新的知识，了解了工业机械手的发展、应用和发展动态，了解了目前工业机械手应用的新技术。本课题设计的机械手是一种特殊的机械手，具有自由度小、动作简单等特点。同时，考虑到工厂生产的特点和工厂现有的生产条件，以及设备更新的成本等因素，在设计中采用了大量的标准件和普通件。这使得机械手的设计简单，易于制造和安装，易于使用和维护，降低了设备的成本。该设备的动力源为压缩空气，各机构的驱动元件均为气缸。气缸可以直接在市场上订购，减少了设备的制造周期。机械手的回转机构也是一个圆柱体，不仅提高了机械手的运动精度，而且提高了机械手的使用寿命。举升缸与旋转体连接部分设计为花键轴，既减小了轴的尺寸和重量，又提高了传动运动的精度和精度。在Solidworks 3d建模中，我学到了很多。事实上，建模过程也是一个分析的过程。只有多思考，多观察，多理解图纸的内容，才能更好的完成设计。随着世界科技水平的不断提高和工业化的不断发展，产品设计不仅停留在二维平面图纸上，而且朝着更加直观、清晰的三维模型方向发展。动画的演示使三维模型的表达更加生动、直观、丰富。它可以表达难以用文字或叙述来解释的